硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕。动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样。
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' p. r% W. Y) V" j2 v今天画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构。 ! i4 o- \+ g1 z4 S7 a: G) b) P0 l" X
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1 {6 x: j. @- {# P6 p r高密度互联板(HDI)的核心 在过孔 & h3 v. I; T" _' d. M" A" A/ X
多层PCB的线路加工,和单层双层没什么区别,最大的不同在过孔的工艺上。
3 R% h, x8 i6 G线路都是蚀刻出来的,过孔都是钻孔再镀铜出来的,这些做硬件开发的大家都懂,就不赘述了。 1 [: z' O* W# `6 V/ H; e
多层电路板,通常有通孔板、一阶板、二阶板、二阶叠孔板这几种。更高阶的如三阶板、任意层互联板平时用的非常少,价格贼贵,先不多讨论。
+ h& d2 M! m0 w& Q" ]1 b1 s: N一般情况下,8位单片机产品用2层通孔板;32位单片机级别的智能硬件,使用4层-6层通孔板;Linux和Android级别的智能硬件,使用6层通孔至8一阶HDI板;智能手机这样的紧凑产品,一般用8层一阶到10层2阶电路板。 ( B+ _" ~0 P! S! x0 e( o/ I
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8层2阶叠孔,高通骁龙624
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; k1 ` ]: t. l/ f. O3 s最常见的通孔
! Y1 L; B1 Z! y- L. M7 R" ^ a0 B只有一种过孔,从第一层打到最后一层。不管是外部的线路还是内部的线路,孔都是打穿的,叫做通孔板。
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通孔板和层数没关系,平时大家用的2层的都是通孔板,而很多交换机和军工电路板,做20层,还是通孔的。 7 r8 s; L4 J6 e/ w. y9 B
用钻头把电路板钻穿,然后在孔里镀铜,形成通路。 ! G# F: U; Y: k' n. i' u7 [
这里要注意,通孔内径通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm,但一般0.2mm的要比0.3mm的贵不少。因为钻头太细容易断,钻的也慢一些。多耗费的时间和钻头的费用,就体现在电路板价格上升上了。 / [/ L1 x, t; Q# j9 F$ z
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高密度板(HDI板)的激光孔 # G$ i* \- o# L* `
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- k$ T4 B- P* W这张图是6层1阶HDI板的叠层结构图,表面两层都是激光孔,0.1mm内径。内层是机械孔,相当于一个4层通孔板,外面再覆盖2层。
: c, i7 }0 s$ K! W5 M激光只能打穿玻璃纤维的板材,不能打穿金属的铜。所以外表面打孔不会影响到内部的其他线路。
) r- T$ { b* _2 R! ]激光打了孔之后,再去镀铜,就形成了激光过孔。 3 ?; L9 O" B/ B; J
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2阶HDI板 两层激光孔 2 T( \9 Z. [- S% y: z* _
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这张图是一个6层2阶错孔HDI板。平时大家用6层2阶的少,大多是8层2阶起。这里更多层数,跟6层是一样的道理。 * \ B" p. T3 ~$ }1 q' Z
所谓2阶,就是有2层激光孔。 * O$ m( ^( i" _
所谓错孔,就是两层激光孔是错开的。
0 k. a3 J& i/ n+ y/ ?9 q为什么要错开呢?因为镀铜镀不满,孔里面是空的,所以不能直接在上面再打孔,要错开一定的距离,再打上一层的空。 6 W/ l) R' `! G# P
6层二阶=4层1阶外面再加2层。
! ^. @+ _6 ?' {0 A. ~7 j5 k8层二阶=6层1阶外面再加2层。
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7 q( A, H: i% V. c1 }/ b u叠孔板 工艺复杂价格更高 ) h+ w2 J: s+ {+ y1 @4 D
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$ s- h% a1 U0 f$ K错孔板的两层激光孔重叠在一起。线路会更紧凑。 . Z: Z0 l% V S5 `% k* N7 ?- |! f. Y+ ~
需要把内层激光孔电镀填平,然后在做外层激光孔。价格比错孔更贵一些。 ) x# t5 z6 B* q
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0 d2 Q) y7 Q& L$ I/ d超贵的任意层互联板 多层激光叠孔
, D ]6 ?9 W- n& r9 S就是每一层都是激光孔,每一层都可以连接在一起。想怎么走线就怎么走线,想怎么打孔就怎么打孔。
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3 U6 m0 i; g7 L6 m( s采购想想就想哭,比普通的通孔板贵10倍以上! ; S% I' X5 @ Y& ^0 T0 F
所以,也就只有iPhone这样的产品舍得用了。其他手机品牌,没听说谁用过任意层互联板。
+ |6 Y# s# B1 o总 结
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2 R; Y. F6 Q' `- Z* A最后放张图,再仔细对比一下吧。 7 l2 d/ |% K) J2 \. x2 D
请注意观察孔的大小,以及孔的焊盘是封闭的还是开放的。 * D$ J: z: ], Y; J" K
来源:电子电路$ O' U4 b/ e" _) R/ y0 q
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